八年级下册物理知识点归纳汇总 -【划重点】2024-2025学年八年级物理下学期期末复习备考

八年级下册物理知识点归纳汇总 目录 第七章 力 2 一．力 2 二．弹力 3 三．重力 4 第八章 运动和力 8 一．牛顿第一定律 8 二．二力平衡 9 三．摩擦力 9 第九章 压强 13 一．压强 13 二．液体压强 14 三．大气压强和流体压强 16 第十章 浮力 21 一．浮力 21 二．阿基米德原理 21 三．物体的浮沉条件及应用 23 第十一章 功和机械能 33 一．功 33 二．功率 33 三．动能和势能 34 四．机械能及其转化 35 第十二章 简单机械 38 一．杠杆 38 二．滑轮 39 三．机械效率 40 四．简单机械 40 第七章 力 一．力 1.力的定义和作用效果 定义：力是物体对物体的 。 单位：力的单位是 ，简称 ，符号是 。 力的作用效果：力可以 ，力可以 （力可以 ）。 对力的理解： ①力是成对出现的，且力的作用是相互的，所以施力物体同时是 ，受力物体同时也是 。 ②力是物体间的相互作用，单独一个物体 力的作用。 ③相互接触的物体可能没有力的作用，不接触的物体之间可能有力的作用，力的产生与接不接触 。 ④物体间力的作用是同时 、同时 的，没有 之分。 2.力的三要素及示意图 （1）力的三要素 力的 、 和 叫做力的三要素。力的三要素都能影响力的 。 （2）力的示意图 用带有箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的示意图；箭头表示力的 ，线段的起点表示力的 ，线段的长度表示力的 ；在同一图中,力越大，线段越长;力的作用点可以是线段的起点，也可以是线段的终点。 ①力的作用点一定要画在受力物体上，绝对不能画在施力物体上。 ②物体受力的三种变化：可能只有 发生变化,也可能只有 发生变化,也可能形状和运动状态 发生变化。所以叙述时不可以说“物体受力，形状一定发生变化”或“物休受力,运动状态一定发生变化”。 ③三要素不同，力的作用效果可能 。 ④三个要素决定力,当其中一个要素改变时力也发生 。 ⑤在探究影响力的作用放果时要用到 法。例如探究力的作用点对力的作用效果的影响时，要控制力的 、 相同。 二．弹力 1.弹力基本概念 弹性：物体受力发生形变，失去力又 到原来的形状的性质叫弹性。 塑性：物体受力时发生形变，失去力后 原来形状的性质叫塑性。 弹性限度：物体的弹性有一定的 ，超过这个限度物体就不能恢复到原来的形状，这个限度就是弹性限度。 弹力：物体由于发生 而受到的力叫弹力；弹力的大小与 的大小有关；在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越 。 弹力产生条件：①两个物体必须直接 ；②物体必须发生了 。 2.弹力的三要素： ①大小：与物体的弹性强弱和 有关。 ②方向：与物体形变的方向 ，指向 的方向。 ③作用点：在两物体的 上，作用在使物体发生弹性形变的施力物体上。 对弹力的理解 ①有弹力必有 ，有形变 有弹力，只有 形变才会产生弹力。 ②弹力是接触力，物体不接触 产生弹力。 ③生活中的推力、 、 、 等都是弹力。 弹力有无的判断 ①相互接触的物体间 产生弹力。比如两个物体虽然接触但却没有发生弹性形变,则它们之间就不会产生弹力。 ②不接触的两个物体之间 产生弹力。 3.弹簧测力计的使用及原理 原理：在 或 时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越 。（在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的 跟弹簧的 成 比）。 用途：测量力的大小。 构造：弹簧、指针、刻度盘。 弹簧测力计使用和读数： 使用前 ①观察：量程为 ；分度值为 ； ②检查：指针是否指在零刻度线，指针未指在零刻度线时，需 ； ③轻轻来回拉动挂钩几次，防止弹簧卡壳； 使用时 ①力的大小不能超量程 ②使弹簧伸长方向与拉力方向一致 ③读数时视线正对刻度线 ④弹簧测力计示数为 N 三．重力 1.重力基本概念 定义：地面附近的物体，由于地球的 而受到的力叫重力，重力的符号是 。 方向： （近似指向地心）；应用：利用 确定竖直方向等。 大小：物体所受的 跟它的 成正比，通常把重力的大小叫 。 计算公式： ，其中g=9.8N/kg，粗略计算的时候g=10N/kg。 重心：重力的等效作用点叫做重心。形状规则、质量分布均匀的物体，重心在它的 上。质量分布不均匀的物体，重心利用 确定。 ①重力的施力物体是 ,受力物体是地球表面附近的 ，无论固体、液体、气体都受地球的吸引。 ②重力是非接触力。 ③力的作用是相互的，地球吸引物体，物体也吸引地球，而且力的大小 ，方向 ，作用在 。 ④重力的方向与运动状态 ，不管物体是否运动、怎样运动，重力的方向均竖直向下。 ⑤在地球上的不同位置，g的数值也略有不同，g值在赤道上最 ，越往两极越 。 ⑥重心可以在物体上,也可以不在物体上，当一个物体的质量分布发生变化时，其重心的位置一般也会 。 ⑦提高稳度的方法：一是增大 ，二是降低 。 实验1：实验探究弹簧的长度与外力的变化关系 某学生在探究“弹簧的长度与外力的变化关系”时，利用图1所示器材及数只钩码做实验，并记录了相应的数据，如下表： 钩码重（N） 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 指针位置（cm） 2 3 4 5 6 7 7.5 考点梳理 (1)要完成实验，除了需要如图1中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（每个钩码重力已知）、铁架台以外，还需要的测量仪器是 。 (2)由表可知该弹簧的原长是 cm，当在弹簧上挂重力为2N的钩码时，弹簧的伸长量为 cm。 (3)分析数据，你可得出的结论是 。 (4)该同学作了弹簧受力与弹簧伸长长度的关系图，如图2，其中正确的图像是 。 (5)如果用与这根弹簧相同的弹簧做成弹簧测力计，那么弹簧测力计的测量范围是 。 (6)在一定弹性限度内，弹簧的长度L与它所受拉力F的定量关系式为L= 。 (7)将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示。 ①由甲图可知，该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加 cm。 ②该图线不过原点的原因是 。 (8)本实验中，使得弹簧伸长的力是 。 A．钩码的重力 B．地球对弹簧的吸引 C．钩码对弹簧的拉力 D．弹簧对钩码的拉力 实验2：实验探究重力的大小跟什么因素有关 下表是小轩在探究“重力大小与质量的关系”中得到的实验数据。 实验次序 物体的质量m 物体的重力G 重力与质量的比值G/m 1 0.1 1 10 2 0.2 2 10 3 0.3 3 10 考点梳理 (1)实验中需要的测量工具是 和 。 (2)该实验表格设计有一个缺陷是 。 (3)根据表中的数据及所绘的图像得出结论： 。如果此实验拿到月球去做，该实验结论 （填“仍成立”或“不成立”） (4)若干年后，你在我国建成的太空站工作时，你认为用同样的器材 （选填“能”或“不能”）完成该探究； (5)本实验中，多次测量的目的是 。 (6)为了让实验结论更具有普遍性，小轩同学应该（   ） A．用相同质量的钩码，通过改变钩码个数，继续进行实验探究 B．选用质量各不相同的苹果、木块、铁球等不同物体继续进行实验探究 (7)小明取了质量不同的苹果、小木块、小铁球、小玻璃球、小桔子各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明的做法 （选填字母）。 A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验 B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化 C．合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系 D．合理，因为他的操作比更简便 第八章 运动和力 一．牛顿第一定律 1.运动与力的两种观点 亚里士多德的观点 如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用；如果这个力被撤掉，物体就会停止运动。即物体的运动需要 （错误的观点）。 伽利略的观点 物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了 。即力是改变物体 的原因。 2.牛顿第一定律： 牛顿第一定律（也叫 定律）：一切物体在没有受到力的作用的时，总保持 或 。物体运动状态的变化包括 的变化和 的变化，二者变其一或都变化，那么运动状态发生 。 牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的， (选填“能”或“不能”)用实验直接来验证。 ①“没有受到力的作用”是定律成立的条件，包含两层意思：一方面，该物体 受到任何力的作用，这是一种理想情况;另一方面，物体受力但所受的力相互 ，相当于物体不受力。 ②牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动情况：若物体原来是静止的，则保持 ;若物体原来是运动的，则保持 。 ③牛顿第一定律的实质：物体的运动状态不需要力来维持，即力 维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。如果物体的运动状态发生了改变,那么该物体一定受到了 的作用。 3.惯性现象及其应用 定义：物体保持原来 的性质。即运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态。 ①一切物体在 下都具有惯性(静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性)； ②惯性是物体本身的属性，惯性的大小只与物体 大小有关， 越大，惯性越 ，质量越大的物体其运动状态越 改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况 ； ③惯性不是 。惯性只有大小，没有方向，把惯性说成“惯性力”或“受到惯性的作用”都是错误的。 惯性的应用：利用物体的惯性。例如：泼水时，水由于 飞出;拍打衣服时，灰尘由于惯性而飞出，从而脱离衣服;运动员跳远前的助跑;电机固定在沉重的底座上以增加质量防止移动等。 惯性的危害：惯性带来的危害。例如：汽车刹车时，由于惯性汽车不能立即停下来，导致交通事故等。交通部门规定的“严禁超载、必须系好安全带、儿童乘坐儿童安全座椅”等都是为了避免惯性带来的伤害。 二．二力平衡 1.概念 如果物体只受两个力的作用，且处于 状态，这种情况叫做二力平衡。 特点：作用在 的两个力，如果 、 ，并且在 上，这两个力就彼此平衡。简单的说就是：同体、等大、反向、共线。 2.平衡力及平衡状态的判定 平衡力：物体在受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。 平衡状态： 和 状态叫平衡状态。 物体如果运动状态发生改变，那么一定受到 的作用。速度为0的物体不一定处于 状态。例如：被竖直向上拋向空中的物体达到最高点时,速度为0,但因为它还受到竖直向下的重力作用，受力不平衡，因此它并没有处于平衡状态。 3.平衡力和相互作用力的区分 类型 平衡力 相互作用力 相同点 ①大小 ②方向 ③作用在 不同点 受力物体 物体 物体 力的示意图 三．摩擦力 1.产生条件 ①两物体相互 且有 ；②接触面 ；③两物体发生 或 。 2.摩擦力的种类和大小 （1）滑动摩擦：相互接触的两个物体，当它们之间有相对运动时，产生的摩擦力。 ①大小：初中阶段，通过找 直线运动，由 求出。 ②影响摩擦力大小的因素： 大小和 ；接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越 ；压力一定时，接触面越 ，滑动摩擦力越大。 （2）静摩擦力：相互接触的两个物体，当它们有相对运动趋势，但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。 大小：初中阶段，通过找物体 状态，由 求出，静摩擦力与 大小无关。 （3）滚动摩擦：相互接触的两个物体，当一个物体在另一个物体上发生滚动时，产生的摩擦力。 是为了增大摩擦力， 是为了减小摩擦力。 3.摩擦力的方向 摩擦力的方向与物体间的 或 方向相反。摩擦力的方向可能与实际运动方向 ,此时摩擦力是 ,如人行走时后脚受到的摩擦力;也可能与实际运动方向相反，此时摩擦力是 ，如滚动的球受到的摩擦力。 4.改变摩擦力的方法 增大摩擦 ①增大 ，如汽车轮胎做上花纹； ②增大 ，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大； ③ ，如汽车急刹车时车只滑不滚；  ④变湿摩擦为干摩擦。 减小摩擦 ①使接触面变光滑； ②减小压力； ③用滚动代替滑动； ④使接触面分离； ⑤变干摩擦为湿摩擦。 实验1：探究阻力对物体运动的影响实验 小明利用斜面、木板、棉布、毛巾、小车做“探究阻力对物体运动的影响”实验 考点剖析 (1)实验时要固定斜面，分别将小车从斜面上的 (选填“同一”或“不同”)位置由 释放，目的是 . (2)实验中是通过改变 来改变小车所受阻力大小的. (3)阻力对小车运动的影响是通过 体现的，物理研究方法是 。 (4)三次实验小车在水平面上的运动情况如图所示.分析实验现象可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),速度减小得越 (选填“快”或“慢”).物理研究方法： 。 (5)由实验现象我们可以推断，如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将做 .物理研究方法： 。在此实验的基础上通过推理可知观点 (选填“A”或“B”)是正确的. A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因 (6)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车 . (7)某次实验时，小车仅在木板上滑行时滑出了木板右端，为得到可靠的实验结论， (选填“需要”或“不需要”)重新进行实验。 (8)本实验中运用了科学推理法，下列运用此方法的实验是 (填字母). A.探究真空能否传声 B.探究平面镜成像规律 C.探究压力的作用效果与什么因素有关 实验2：探究二力平衡的条件实验 在“探究二力平衡条件”的实验中，实验小组设计了如图所示的实验装置. 考点剖析 (1)实验时给桌面两侧安装定滑轮的目的是 。 (2)实验中通过调整 来改变拉力的大小，当小车处于静止状态或 状态时，水平方向上小车受到的力相互平衡. (3)实验小组的同学在图甲左盘放入2N的砝码，右盘放入1.5N的砝码，小车处于静止状态，此时小车在水平方向受力 (选填“平衡”或“不平衡”),小组同学分析出产生这一现象的原因是小车受到摩擦力的作用，为减小该影响，应该选择较为 (选填“光滑”或“粗糙”)的桌面进行实验。通过甲→乙→丙的改进，目的是： 。 (4)为减小摩擦力的影响，小组同学又设计如图丙所示实验装置，向两端挂上钩码，当两边钩码质量 时，小卡片静止，这说明相互平衡的两个力 。图丙使用小卡片的优点： 。 (5)将图丙小卡片旋转或者 (选填“扭转”或“翻转”)一个角度，松手后小卡片 平衡，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在 才能平衡. (6)在图丙小卡片平衡时，用剪刀将小卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动，由此说明两个力必须作用在 才能彼此平衡. （7）图丁 (选填“可以”或“不可以”)验证二力平衡的条件。原因是： 。 考点3：探究滑动摩擦力与哪些因素有关 考点剖析 （1）实验时用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块，根据 原理，此时拉力的大小 滑动摩擦力的大小。此操作用到的物理研究方法： 。 （2）读数时：视线应与弹簧测力计刻度盘上的刻度线 (选填“平行”或“垂直”). （3）比较甲乙得出结论： ；比较乙丙得出结论： 。物理研究方法： 。 （4）比较甲、丁实验，发现甲中弹簧测力计的示数 丁中弹簧测力计的示数，得出结论：滑动摩擦力的大小与 的大小有关。结论是错误的，原因是 。 （5）如果用如图己所示的方法拉木块，木块受到木板的摩擦力相对于使用水平拉力时 。此过程中弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的摩擦力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力. （6）按图戊这样改进的优点是： ① ；② 。 第九章 压强 一．压强 1.压力 定义： 作用在物体表面的力叫做压力。 方向：压力垂直于接触面，指向 。 作用点：在所压物体 上。 作用效果：使受压物体发生 。 2.压力与重力的区别与联系 压力 重力 区别 力的示意图 物块A对斜面的压力 物块A受到的重力 施力物体 物块 A 地球 受力物体 斜面 物块 A 力的方向 垂直于受力面指向受力物体 竖直向下 力的大小 不一定等于物体重力 G=mg 力的作用点 在被压物体上 物块重心 性质 弹力 引力 产生原因 物体间相互接触且挤压 地球的吸引 联系 压力可以由重力产生，也可以由其他力产生。只有当物体放在水平面上时，物体对水平面的压力在数值上 重力，即F压=G。不能说“压力就是重力或者压力就等于重力”。 3.压强及其计算 定义：在物理学中，物体所受 的大小与 之比叫做压强； 公式：。 适用条件 适用于所有物体间压强的计算（无论是 、 ，还是 ） 公式中的S是 ，它是施力物体挤压受力物体时，两者相互接触的面积。 单位：压强p的单位是 （简称为帕），符号是 ，单位分别是p—Pa，F—N，S—m2，1 Pa = 1 N/m2。常用单位：千帕（kPa）、兆帕（MPa）；1 kPa = Pa，1 MPa = Pa。 物理意义：压强是描述 的物理量。 常见数值：一颗西瓜子平放在桌面上，对桌面的压强约 20 Pa;一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强约0.5 Pa，成年人站立在地面上时对地面的压强约为1.5×104 Pa。 推导式： 适用条件 在求解密度均匀、形状规则的实心柱体垂直作用于水平面上的压强时,利用公式力非常快捷、准确、方便。 密度 、形状 且体积可以由V = Sh计算的实心柱体（圆柱体、棱柱体、正方体、长方体等），如图所示 物体被放在水平面上，且受力面积等于物体的底面积 水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的（F = G） 4.改变压强的方法及其应用 减小压强方法 ①压力一定， 受力面积 ②受力面积一定， 压力 ③同时 压力， 受力面积 应用：①载重卡车装有许多的车轮；②房屋建在较大的地基上；③书包带做得较宽 增大压强方法 压力一定， 受力面积 受力面积一定， 压力 同时 压力， 受力面积 应用：①速滑运动员的冰鞋装有冰刀；②投向靶盘的飞镖；③用力刹车 二．液体压强 1.液体压强产生的原因 液体受 作用，对支撑它的容器底有压强。 液体具有 ，对阻碍它流散开的容器壁也有压强。 液体由于具有流动性而在液体内部相互挤压，因此液体内部向 都有压强。 2.液体压强的特点： ①在液体内部的同一深度，液体向各个方向的压强都 ； ②液体密度一定时，深度越深，压强越 ; ③在深度相同时，液体的密度越大，压强越 . 3.液体压强的计算 单位：应用时，各个物理量的单位都应统一取国际单位。其中ρ—kg/m3，g—N/kg，h—m，p—Pa。 4.对液体压强公式的理解 ①由可知，液体压强只与液体 和液体 有关，与液体质量、体积等 。 ②h指的是液体的深度，是被研究的点到自由液面的 距离。如下图所示，A、B、C 的深度分别是h1、h2和 h3，D、E、F 三点的深度相同，都是h。 ③该公式适用于静止的液体和密度均匀的气体，不适用于 的液体、气体。 5.和的应用 适用范围 压强的定义式，适用于所有情况，多用于计算固体压强 液体压强的计算式，也适用于计算形状规则、质地均匀的柱形固体对水平面的压强 计算顺序 固体压力压强： ①先算 ②再算 液体压力压强： ①先算 ②后算 6.不规则容器底压力压强的区别 容器 容器底受到的压强 p=ρ液gh 容器底受到的压力 F=pS=ρ液gh=G柱 F G液 F G液 F G液 对支持面的压力 F1=G液+G容 对支持面的压强 p1=F1/S 总结 当计算液体压力压强，先算压强再算压力的方法因为变量太多无法计算时，可以通过先观察杯子的形状先比较压力的大小，再比较压强的大小。 7.连通器的原理 定义：上端 ，下部相 的容器。 原理：连通器里装 液体且液体 时，连通器中各部分的液面高度总是 。 应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。 三．大气压强和流体压强 1.大气压强 定义：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称 ；大气压用p0表示。 产生原因：因为空气受 作用并且具有 。 大气压与高度的关系：海拔越高，大气压越 (选填“大”或“小”)。 气压与沸点的关系：水的沸点随气压的增大而 (选填“升高”或“降低”). 气压与体积的关系：一定质量的气体，温度不变时，气压随体积的减小而 . 物理学史：①最早发现大气压的存在的实验： 实验。 ②托里拆利实验： 精确测量出标准气压数值的实验：托里拆利实验 实验过程 在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差约为 mm。 结论 大气压p0= mmHg= cmHg= Pa(其值随着外界大气压的变化而变化) 注意 玻璃管中充满水银，不能混有气泡，否则实验结果偏 。 玻璃管的形状、粗细及是否倾斜 实验结果。 玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果，向上提或向下按玻璃管，只改变水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度 。 实验测得的水银的高度如果不是760 mm，可能是因为实验环境的大气压 标准大气压。 将玻璃管上端开一小口，水银液面只会 ，因为玻璃管和水银槽构成了一个连通器。 托里拆利实验中选择的液体是水银，而不是其他液体,原因是水银是常温下密度最 的液体，在同样的大气压下需要的玻璃管最 。如果用其他液体，需要的玻璃管就会很长，操作不方便。如果用水来做托里拆利实验,则根据实验原理可得，则水柱高度h水= = =10.336m。 2.流体压强与流速的关系 （1）液体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强越 。 （2）应用：火车站台上的安全线、两船不能并排高速航行、向两纸片中间吹气，两纸片向中间靠拢等。 （3）飞机升力产生的原因：如图所示，飞机的机翼是上下不对称的造型，飞行时，机翼上方的空气流速 下方的空气流速，于是机翼上方受到的空气压强 下方受到的空气压强，形成了压强差，因而有压力差，这就是产生升力的原因. 实验1：探究影响压力作用效果的因素 在“探究影响压力作用效果的因素”实验中，小明利用完全相同的小桌、海绵及砝码进行如图所示的实验. 考点剖析 （1）装置中砝码的作用是 .实验中通过比较 来比较压力的作用效果，实验方法： 。实验中还可以用 (选填“硬纸板”或“沙子”)代替海绵来完成实验. （2）图甲中乙、丙分别将桌子正立和倒立，目的是控制 相同，改变受力面积。 （3）进行图乙实验时，小明将砝码放在小桌上，发现左侧桌腿下的海绵比右侧压下得深，造成这种现象的原因是 ,接下来应将砝码移到桌面的 位置，避免影响实验现象. （4）比较图甲、乙两次实验，可得出结论：受力面积相同时， ，压力的作用效果越明显。 （5）比较图乙、丙两次实验，可得出结论： ，实验方法： 。请你举出生活中应用该结论的一个事例： (答案合理即可) （6）小明认为比较图甲、丙的实验也能探究压力与受力面积的关系，老师提醒这是不合理，理由是 .若小明仍想通过比较图甲、丙的实验验证两者关系，在不的增加器材的情况下，可以采取的调整措施是 . （7）如图戊所示，小明将木块沿竖直方向切成大小不同的两块.将左侧部分移开后，发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化，由此得出结论：压力的作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中存在的问题是 .(写出一种即可)改进方案是 。 （8）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小 。得出小桌对海绵压强更大的错误结论原因是： 。 实验2：探究液体压强与哪些因素有关 考点剖析 （1）压强计结构：U形管一侧与软管相连接；另一侧 (选填“能”或“不能”)密封. （2）压强计的工作原理：当探头处的橡皮膜受压强时，U形管左右两侧液面产生高度差.橡皮膜受到的压强越大，U形管左右两侧液面的高度差 。实验是根据 来判断液体压强的大小。实验方法： 。 （3）检查气密性：实验前，应检查U形管压强计的气密性，手按压金属盒上的橡皮膜，观察U形管两侧液面的高度是否发生变化，若变化明显，说明气密性良好；若不变，说明装置 。 （4）如图甲所示的U形管压强计，金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“较薄”或“较厚”)的，从结构来看，压强计 (选填“是”或“不是”)连通器；为使实验现象更明显，U形管中最好装入有色的 (选填“水”或“酒精”,ρ水>ρ酒精). （5）实验前，要通过调试使压强计U形管两侧的液面 .同学们在调试时发现，用手指轻按橡皮膜时，U形管两侧液面高度变化不明显，说明该压强计的气密性 (选填“好”或“差”),可以采取的调节方法是 (填字母). A.从U形管中倒出适量液体 B.向U形管中加入适量液体 C.取下软管，重新安装 （6）在同一深度中将探头往任意方向放置，得出结论：在同种液体的同一深度处,液体对各个方向的压强都 。 （7）对比乙、丙得出结论： 。 （8）对比丙、丁得出结论：不同液体深度相同时, 。 实验方法： 。 （9）使用图2测量未知液体（如盐水）的密度方法：将玻璃管放入烧杯中直至 ，则由，可得未知液体密度表达式 ，此方法未知液体可以倒入玻璃管中或者烧杯中均可以。 （10）如下图装置，可以用来探究液体压强与 和 的关系，但是无法探究液体内部同一深度往任意方向压强 。 实验3：大气压强的实验测量方法 吸盘拉力法 吸盘重力法 注射器拉力法 实验 器材 吸盘、玻璃板、弹簧测力计、刻度尺 吸盘、玻璃板、刻度尺、小桶、细沙 注射器、弹簧测力计、刻度尺 示意图 测量的物理量 吸盘刚刚拉脱时弹簧测力计示数F、吸盘直径 D 吸盘刚刚拉脱时小桶和细沙的总重力G、吸盘直径D 活塞刚刚被拉动时弹簧测力计的示数F、注射器的全部刻度长度L 操作 步骤 将吸盘吸在玻璃板上，用弹簧测力计拉吸盘，吸盘刚刚拉脱时弹簧测力计的示数F就等于吸盘受到的大气压力，测出吸盘的直径D即可得到吸盘的面积S，再利用压强公式 p=F/S专即可算出大气压的值 与吸盘拉力法原理一样，只是将弹簧测力计换成小桶，慢慢往小桶内加入细沙，直至将吸盘刚刚拉脱 将注射器活塞推至针筒底端，然后用一个橡皮帽堵住注射器针筒。用弹簧测力计拉注射器活塞颈部，活塞刚刚被拉动时的示数F就等于活塞受到的大气压力。从注射器筒上找到标明的容积 ，并用刻度尺量出注射器筒 L，则活塞面积S=V/L，最后利用压强公式p=F/S即可算出大气压的值 大气压表达式 误差 分析 吸盘内空气不能完全排出，导致测出的F或G值偏小，大气压值偏小 注射器内空气不能完全排出、注射器漏气、活塞与筒壁摩擦较大等导致误差较大 第十章 浮力 一．浮力 1.定义 浸在 或 里的物体受到液体或气体对它 的力叫做浮力，施力物体是 体。 2.方向 。 3.浮力的产生原因 浸没在液体(气体)中的物体，其上、下表面受到液体(气体)对它的压力 ,如图甲所示，即F浮= 。 物体漂浮时的浮力（图乙）：物体漂浮时，上表面不受液体压力，因此F浮= 。 不受浮力的情况（图丙）：浸在液体中的物体 都受到浮力的作用，当物体的下表面与容器底部（或河床等） 时，液体对它没有向上的压力，即F向上 = N，这时物体不受浮力的作用，如插入河床中的木桩、桥墩等。 二．阿基米德原理 1.内容 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的 . 2.公式 F浮 = G排 = m排g = ρ液gV排。由F浮=G排=m排g=ρ液gV排可以看出，浮力的大小只和 、 有关，与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素 。 3.适用条件 液体（或气体）。 4.对阿基米德原理的理解 示意图 浸在的意思 浸入（即浸没） 浸入 V排图 浮力 F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸= F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸 ρ液gV物 注意 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到 。 5.船体的排水量 排水量是指船舶按设计要求装满货物（满载）时排开水的质量。单位为t。已知船舶的排水量，则可以利用阿基米德原理计算船舶满载时所受到的浮力：F浮 = = 。 6.浮力的四种计算方法 方法 图示及公式 适用范围及注意事项 压力差法 已知形状规则的物体：①上、下表面的压强及上、下表面积；②上、下表面所受的压力 注：以上两个条件只需满足其中任一条即可 称重法 适用于在液体中下沉的物体，已知物体的重力及在液体中物体受到向上的拉力 阿基米德原理法 普遍适用的浮力计算法： 在已知物体排开液体的体积和液体的密度时 注：悬浮、沉底时V排=V物；漂浮时V排<V物 平衡法 适用于漂浮或悬浮的物体，已知物体的重力 7.浮力的图像分析 8.台秤测浮力模型 三．物体的浮沉条件及应用 1.物体的浮沉条件及判断 状态 浮沉条件 特点 浮力和物体重力比较 物体密度和液体密度比较 上浮 F浮 G ρ液 ρ物 处于动态(运动状态不断改变),受 作用 下沉 F浮 G ρ液 ρ物 悬浮 F浮 G ρ液 ρ物 可以停留在液体的任何深度处(V物=V排) 处于静态，受 作用 漂浮 F浮 G ρ液 ρ物 是“上浮”过程的最终状态(V物>V排) 沉底 F浮 G （F浮+F支=G） ρ液 ρ物 是“下沉”过程的最终状态(V物=V排) 2.漂浮问题的几个规律 ①同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力 ； ②同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积 ； ③漂浮物体浸入液体的体积与它总体积的比值 物体密度与液体密度的比值，即 。 3.漂浮的计算 4.浮力常见模型分析 ①如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待它们静止后，三个容器内的水面高度相同。 三个物体的密度ρA、ρB、ρC的大小关系 物块排开水的体积VA排，VB排，VC排的大小关系 物块所受的浮力FA、FB、FC的大小关系 液体对容器底部的压强p甲、p乙、p丙的大小关系 液体对容器底部的压力F甲、F乙、F丙的大小关系 容器对桌面的压力、、的大小关系 容器对桌面的压强、、的大小关系 ②将A、B、C三个完全相同的物块分别放入装有甲、乙、丙三种液体的相同容器中，所处状态如图所示，此时液面相平。 三容器中液体密度ρ甲、ρ乙、ρ丙的大小关系 物块排开水的体积VA排，VB排，VC排的大小关系 物块所受的浮力FA、FB、FC的大小关系 液体对容器底部的压强p甲、p乙、p丙的大小关系 液体对容器底部的压力F甲、F乙、F丙的大小关系 容器对桌面的压力、、的大小关系 容器对桌面的压强、、的大小关系 ③相同的容器装入相同质量的水，将A、B物块按以下三种方式放入 物块排开水的体积V排甲，V排乙，V排丙的大小关系 三个容器的液体深度h甲、h乙、h丙的大小关系 物块所受的浮力F甲、F乙、F丙的大小关系 液体对容器底部的压强p甲、p乙、p丙的大小关系 液体对容器底部的压力F甲、F乙、F丙的大小关系 容器对桌面的压力、、的大小关系 容器对桌面的压强、、的大小关系 ④把一块橡皮泥捏成实心球状，轻轻放到烧杯内的水面上，静止之后，实心球橡皮泥沉到容器底部，再把它捏成碗状，轻轻放到该烧杯内的水面上，橡皮泥漂浮在水面上，如图所示 橡皮泥所受重力、的大小关系 橡皮泥排开水的体积、的大小关系 液面上升的深度、的大小关系 橡皮泥所受的浮力、的大小关系 液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系 液体对容器底部的压力F甲、F乙的大小关系 容器对桌面的压力、的大小关系 容器对桌面的压强、的大小关系 5.浮力的应用 轮船：采用“空心”增大体积，从而增大浮力，如轮船采用了把它做成空心的办法，使它能够排开更多的水，增大浮力，使轮船能漂浮在水面上，同一条轮船在不同密度的水中(如江水、海水)所受的浮力 。 潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身的 来实现的。 气球和气艇：气球和飞艇，体内充有密度 空气的气体（氢气、氦气、热空气），通过改变 （也是自身的体积）即可实现升降。 密度计：是利用物体漂浮时浮力等于重力的原理制成的（F浮=G），在被测液体中处于 状态，浸入液体的体积越大，液体密度越 。 实验1：探究浮力的大小跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验测量浮力大小的原理是F浮= ；实验前要对弹簧测力计在 (选填“竖直”或“水平”)方向调零。实验时若先将物体放入水中测拉力，再测量物体的重力，则会使浮力测量偏 。 （2）实验时，烧杯中的水要“适量”,水“适量”的标准是 。 A.水的体积至少和物体的体积一样 B.物体一半的体积能浸在水中即可 C.能浸没物体，且物体没有接触到烧杯的底部 （3）根据图甲、丙可知，物块完全浸没在水中时受到的浮力为 N,方向为 。 （4）比较图中丙和丁，说明浮力的大小与物体浸没的 无关。 （5）比较图中甲、丁、戊，说明浮力的大小与 有关，可以得出结论：物体排开液体的体积一定时， ，物体所受的浮力越大。 （6） 比较图中的 ，说明浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。得出结论：同一种液体中， ，物体所受的浮力就越大。 实验方法： 。 （7）在探究过程中，要沿 方向拉弹簧测力计，并且物体 与容器的底部和侧壁接触。 （8）下列能正确反映物块下表面刚好接触水面到图D位置时，弹簧测力计的示数F与物块下表面到水面距离h关系的图象是 ,物块所受浮力大小与其下表面到水面距离h关系的图象是 。(均选填字母) （9）通过图中提供的数据，可求出物块浸没在盐水中所受浮力为 N,铜块的密度为 kg/m³,盐水的密度为 kg/m³.(p水=1.0×10³kg/m³,g取10 N/kg) 抢分秘籍 ①物体的密度快速计算：由，可得 。 ②盐水的密度快速计算：由，可得 。 实验2：实验验证阿基米德原理 考点剖析 （1）倒入溢水杯中的水，水面必须与溢水口恰好 ，若溢水杯中水未装满，会导致测出的小石块排开的水的重力偏 ，即F浮 (选填“>”“<”或“=”)G排。 （2）为减小实验误差，最合理的实验顺序是 。本实验为避免因沾水而使测得的小石块重、空桶重偏 ，并且避免重复更换物体，应先测 ，再测 ，测量顺序不能颠倒。 （3）物体受到的浮力F浮= = N，物体排开水的重力G排= = N，出现此误差的原因可能为 。为寻求普遍规律，本实验应换用不同的小石块或液体多次进行实验，当满足 时，则可以验证阿基米德原理。 （4）石块未完全浸没对实验结果 影响，溢水杯如果未装满对实验结果 影响。 （5）实验改进：如图乙所示，将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当逐渐调高升降台时，随着重物浸入水中的体积变大，比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，它们的大小关系是ΔFB ΔFA，从而证明了F浮 G排。 （6）得出结论：小石块受到的浮力 。 实验3：浮力法测密度 类型①利用弹簧测力计测量密度 例1：小明用弹簧测力计测固体和液体密度的示意图如图所示. 实验步骤 （1）用细线系住物块，用调整好的弹簧测力计测得物块的重力为G,如图甲。 （2）用弹簧测力计悬挂着物块，将其浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为F1，如图乙。 （3） ，此时弹簧测力计的示数为F2，如图丙。 实验结论 (4)物块的密度ρ物= ，待测液体的密度ρ液= (已知水的密度为ρ水，用已知量和测量量表示). 类型②利用电子秤(或天平)测量密度 例2：学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下： 实验过程 (1)将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的 处，并调节平衡螺母，使天平平衡。 (2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用 往天平的右盘 (选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量为 g. (3)如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为 m3.(ρ水=1.0×103kg/m3) (4)如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g，则矿石的密度为 kg/m3。 例3：小明利用金属块、电子秤、烧杯各一个，进行实验探究，实验过程如图所示. 实验过程 (1)该电子秤是测量 的工具. (2)图乙水对容器底的压强比图甲的 (选填“大”或“小”). (3)金属块的质量为 g,金属块浸没在冷水中时受到的浮力为 N,金属块的密度为 kg/m3。 (4)图丁比图丙电子秤示数小的原因是 (选填字母). A.金属块浸入热水中的深度小 B.金属块在热水中体积变大 C.热水的密度比冷水的密度小 类型③利用量筒测量密度 例4：受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等，测量小玻璃珠的密度，如图所示.实验步骤如下(请将步骤④补充完整): 实验操作 ①如图甲，取一定数量的小玻璃珠放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置； ②如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1； ③如图丙，取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中，记下小玻璃珠和水的总体积V2; ④如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面 ,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3. 实验结论 完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水表示以下物理量): (1)小玻璃珠的总体积为V= 。 (2)小玻璃珠的总质量为m= 。 (3)小玻璃珠密度的表达式为ρ= 。 (4)在不改变实验方法的前提下，请提出一条提高测量精度的措施： (示例：在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗). 类型④利用刻度尺测量密度 例5：小明利用如图所示器材测量液体的密度，实验步骤如下：(已知水的密度为ρ水) (1)取粗细均匀的木棒，用刻度尺测量其长度h,底部缠上足够的金属丝。 (2)烧杯中装入足够多的水，将木棒放入烧杯内竖直漂浮，用刻度尺测量露出水面的高度Δh1(如图甲). (3)倒掉烧杯中的水，装人足够多的待测液体，将木棒放入烧杯内，使其竖直漂浮，用刻度尺测量露出液面的高度Δh2(如图乙);液体密度的表达式：ρ= (用已知量和测量量表示). 第十一章 功和机械能 一．功 1.定义 一个 作用在物体上，使物体在 移动了一段距离，这个力就对物体做了功； 单位：国际单位制中，功的单位是： ，符号是 ，1J = 1N·m； 做功两个必要因素：一是 ；二是 。 2.三种不做功的情况 示意图 特点 物体在某个方向不受力，因惯性在这个方向移动了距离 物体受力，但静止 有力有距离，力的方向与运动的方向垂直 举例 踢出去的足球 推而未动，搬而未起 人提水桶水平前进 3.功的计算 力学中，功等于 与物体在力的方向上移动的 的乘积. 公式：W = （或W = ），其中各量单位功W：J（焦耳）；力F：N（牛顿）；移动距离s：m（米）。 做功的多少只由 F和s决定，与物体的质量大小、速度大小、运动的方向、物体是否做匀速运动、是否受摩擦力等均 。 二．功率 1.定义 定义： 与做功所用的 之比叫做功率，在物理学中用字母P表示。 物理意义：物理学中，功率表示 。 2.公式 。功率单位：瓦特。符号： ，1W=1J/s。常用单位：千瓦（kW），1kW= W。 推导式：当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时， （速度的单位必须为 ）。汽车爬坡用低速挡的原因：由P = Fv可知在功率一定时，速度越小，汽车获得的牵引力越 ，爬坡越容易，因此汽车爬坡时要用低速挡。 3.对功率的理解 对功率的描述 正误分析 物体做功越快，功率越大 物体做功越多，功率越大 单位时间内物体做功越多，功率越大 物体做功时间越短，功率越大 做一样的功，所用时间越短，功率越大 物体功率越大，效率越大 三．动能和势能 1.能量 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有 ，简称 。功是 的量度，功是一个 量，而能量是物体本身具有的，是一个 量。做功的过程，一定伴随着能量的转化，物体做功越多，说明某种形式的能转化为其他形式的能就越 。 一个正在做功的物体一定具有 ，一个具有能量的物体 定正在做功。“能够对外做功”是指这个物体具有做功的本领，但它不一定做了功或者正在做功。 2.动能 定义：物体 而具有的能，叫做动能。一切 的物体都具有动能。 影响因素：物体的 和 。质量相同的物体， 越大，它的动能越大；运动速度相同的物体， 越大，它的动能也越大. 单位： （符号： ）。 动能是物体“ 运动具有的能量”，不能理解为“运动的物体具有的能量”。因为运动的物体不只具有动能，它还可能具有其他形式的能量，如重力势能、弹性势能、内能等。 3.势能 势能和 势能统称为势能。 （1）重力势能 ①定义：物体由于受到 并处在一定 时所具有的能量。 ②影响因素：物体的 越大， 越高，它具有的重力势能就 。一般而言，规定物体在“水平地面”上的重力势能为 。 ③单位：焦耳（符号：J）。 （2）弹性势能 ①定义：物体由于发生 而具有的能，叫做弹性势能。 ②影响因素：在弹性限度内，物体的 越大，弹性势能就越 。 ③单位：焦耳（符号：J）。 四．机械能及其转化 1.定义 和 之和称为机械能。动能是物体运动时具有的能量，势能包含 和 。 2.机械能守恒 大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和 ，或者说，机械能是 的。 机械能守恒的条件：只有重力和内弹力做功时，机械能守恒。 机械能不守恒的情况：一般情况下，受到阻力作用的物体机械能不守恒，阻力包含 和 等。如果运动的物体受到摩擦或空气阻力，机械能就会转化为其他形式的能，从而使机械能逐渐减小，不再守恒，如落地的篮球越跳越低，最终静止在地面上，机械能逐渐减小。 实验1：比较做功快慢的实验 人上楼时克服自身重力做功，因此公式中的 F= G= mg，故应先测出人的质量 m;公式中的s指的是在重力方向上通过的距离，而非倾斜楼梯的总长度，可先测量一级台阶的高度h，再数出上楼时的总台阶数 n，则通过的距离s= nh。 实验步骤 （1）测量人的质量m; （2）测量一级台阶的高度h，数出所有台阶的级数 n; （3）测量人爬完所有台阶所用的时间t，并将数据填入表格; （4）根据公式 算出人爬楼时的功率，并将计算结果填入表格。 模型拓展 爬楼梯的功率测量方法可以应用到跳绳、引体向上、俯卧撑等过程的功率测量。爬楼梯的功率测量属于小范围重复运动功率测量的一个模型，其表达式，对于跳绳、引体向上.和俯卧撑来说，应该为，这里的就是通过n次跳绳、引体向上或俯卧撑的总时间计算出运动一次的时间。 实验2：探究物体的动能跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验探究的是 的 的动能与其质量和速度的关系。实验中通过观察 来判断物体动能的大小，这种物理方法是 。 （2）探究动能与质量的关系时，让质量不同的两个钢球从斜面上的相同高度由 滚下，目的是 。 （3）通过比较乙、丙两次实验可得出结论： 。 （4）探究动能与速度的关系时，让 相同的两个钢球从斜面上的 高度由静止滚下，由甲、乙两次实验可得出结论： 。这种物理方法是 。 （5）如果水平面绝对光滑，则 得出结论，原因： 。 （6）做此实验时，木块经常被推出桌面，改进方法： 。 （7）此实验装置 （选填“适用”或“不适用”）于探究重力势能与哪些因素有关。 （8）在探究动能与速度的关系时，小球推动木块移动的距离差异较小，为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是： . （9）实验时，小组同学发现将小球在斜面释放后，有时会偏离预想的轨迹滚到斜面的侧边，不会推动木块或推动效果不理想.为使实验顺利进行，下列改进措施有效的是 (选填字母). A.增大小球质量 B.减小木块质量 C.增大小球释放高度 D.在斜面、水平面上固定凹形滑槽 （10）图乙、丙中木块在水平面上移动时受到的滑动摩擦力f乙 f丙，克服摩擦力做的功W乙 W丙.(均选填“>""<"或“=”) 实验3：探究物体的重力势能跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。这种物理方法是 。 （2）比较A、B两球，可得出结论： 。 （3）比较A、C两球，可得出结论： 。这种物理方法是 。 （4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 。 第十二章 简单机械 一．杠杆 1.定义 如图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。  杠杆的形状多样，可以是直的（比如开瓶扳手等），也可以是弯的（比如压水井把手等）;杠杆可以是单一的，也可以是几个杠杆组合起来的（比如筷子、剪刀等是双杠杆的组合）。 2.五要素： 杆杠的五要素 ① ：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。 ② ：使杠杆转动的力，用字母F1表示。 ③ ：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。 ④动力臂：从支点到 的距离．用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到 的距离．用字母l2表示。 注意事项 ①杠杆的支点 在杠杆上，可以在杠杆上的任意位置。 ②动力和阻力使杠杆转动的方向相反，但动力和阻力的方向不一定相反。当动力和阻力在支点两边时，二者方向大致 ;当动力和阻力在支点的一边时，二者方向大致 。 ③动力和阻力都是杠杆受到的力，它们的 都在杠杆上。 ④力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，也不是支点到表示力的箭头的距离。 ⑤力臂 在杠杆上。力的作用线恰好通过支点时力臂为 ，此时这个力 使杠杆转动。 3.杠杆的平衡条件 杠杆平衡：杠杆 或 都叫做杠杆平衡。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到 作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。 杠杆的平衡条件： 。 公式的表达式为： 。 4.杠杆的分类及应用： 种类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 示意图 力臂的关系 l1=l2 力的关系 F1＜F2 特点 费力省距离 既不省力也不费距离 应用 撬棒、羊角锤、钢丝钳、手推车、园艺剪刀等 起重臂、船奖、钓鱼竿等 天平、跷跷板、定滑轮等 注意 ①既省力又省距离的杠杆是 （选填“存在”“不存在”）的。 二．滑轮 1.分类及特点 图示 特点 拉力F与物重G的关系(忽略绳重及摩擦) 拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系 定滑轮 可以改变力的 , 省力和省距离，施力方向 力的大小 F= s= 动滑轮 可以 力，但不能改变力的 ,而且 距离，施力方向 拉力的大小 F = s= 滑轮组 可以 (力的方向是否改变与绕绳方式有关) F= = ,n为承担物重的绳子段数 s= 三．机械效率 1.有用功和额外功 有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。 额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。 总功：有用功与额外功的和叫总功。 2.机械效率的定义 定义： 跟 的比值叫做机械效率，通常用百分数表示。由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总 1。 计算公式：用W总表示总功，用W有用表示有用功，用η表示机械效率，则： 。 3.提高机械效率的主要办法 ①在有用功一定时，尽量 ，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施； ②在额外功一定时，增大 ，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。 四．简单机械 1.竖直滑轮组和水平滑轮组 物理量 竖直方向滑轮组 水平方向滑轮组 图形 绳子拉力F/N F= （不计f绳） nF = = （不计f绳，此时η=100%） nF FA = f地（计f绳，此时η＜100%） 绳子自由端的距离s/m s绳= s绳= 绳子自由端的速度v绳 v绳= v绳= 有用功W有 W有= W有 = = 额外功W额 W额 = （不计f绳） W额 = W总 - W有 = （通用） W额 =W总-W有 = = 总功W总 W总= （不计f绳） W总 = （通用） W总 = 机械效率η （不计f绳） （通用） 注析 n-动滑轮上绳子的根数 h-物体上升的高度 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳—绳子与滑轮间的摩擦力 n-动滑轮上绳子的根数 s地-物体相对地面运动的距离 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳-绳子与滑轮间的摩擦力 -物体受到地面的摩擦力 FA-拉物体的绳子上的拉力 2.轮轴： 图 定义 轮轴由有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫 ，小轮叫 ，例如汽车方向盘、门把手、辘铲等。 实质 轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是 ，作用在轮上的力是 ，作用在轴上的力是 ，轮半径OA就是杠杆的 ，轴半径OB就是杠杆的 。 特点 因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省 ，但是费 。 公式 ，即轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是作用在轴上的力的几分之一。 3.斜面 示意图 定义 斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。 生活中斜面 盘山公路、螺丝钉上的螺纹等 公式 ①有用功：W有用= ；W有用= ②额外功：W额外= ；W额外= ③总功：W总= ；W总= W有用 + W额外= ④机械效率： 注意事项 ①不计阻力时，根据功的原理由W总= W有用，得 。 ②斜面倾角越 ，斜面越长，则越 ，但越 。 ③斜面的倾角越大，阻力越 ，额外功越 ，机械效率越 。 实验1：实验探究杠杆的平衡条件 考点剖析 （1）将杠杆的中点支撑在铁架台上，开始时杠杆倾斜静止，此时处于 （选填“平衡”“非平衡”）状态，向 调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡。 （2）调节杠杆在水平平衡的原因： 。 （3）通过一组实验数据得出杠杆平衡条件： ，公式表示： 。错误，原因是 。改进： 。 （4）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，应在B点挂 个相同的钩码。 （5）如图乙所示，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆 下沉；如果将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格，则杠杆 下沉。 （6）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 。 （7）如图丁所示，已知每个钩码重1N，杠杆上每小格长度为1cm（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计示数的大小为 N。 （8）下列四个因素中，不会带来实验误差的是 (选填字母). A.铁架台自身的重力足够大 B.单个钩码的重力不完全相等 C.悬挂钩码的绳套重力偏大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大 （9）选择质量分布均匀的杠杆的中点作为支点，其目的是 。 （10）为帮助学生理解力臂，物理老师自制了如图甲所示的“杠杆力臂演示仪”(杠杆自身重力和摩擦力不计，固定装置未画出),杠杆在水平位置平衡，松开螺母保持OA不动、G1位置不变，使OB向下折一个角度后，固定螺母，要使杠杆在图4乙位置平衡，则G2应移动到位置 (选填“①”“②”或“③”);若G2的位置不动，则图4乙中杠杆沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动. 实验2：实验探究滑轮组的机械效率 考点剖析 (1)除了图中所示的器材外还需要用到的测量工具是 . (2)先用弹簧测力计测量 的重力，弹簧测力计在使用前应在 (选填“水平”或“竖直”)方向进行调零. (3)按图甲所示连接方式组装好滑轮组，并分别记下 . A.钩码和绳端的位置 B.绳子的长度和弹簧测力计的位置 (4)实验中应沿 方向 拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，接下来的操作是 ,并将测量数据填入表格中. (5)小组同学多次实验测得的数据如下表所示： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 4 0.2 1.8 0.6 74% 4 8 0.1 3.2 0.3 83% 5 8 0.1 2.5 0.4 ①在第1次实验中，记录数据的同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为 m; ②根据表格数据可知，第5次实验是用 图装置做的实验，此时该装置的机械效率为 %; ③通过分析1、2两次实验数据，可初步得出结论；使用相同滑轮组提升同一物体时，滑轮组的机械效率与绕绳方式 (选填“有关”或“无关”); ④通过比较 (选填实验序号)两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越 (选填“大”或“小”); ⑤通过比较4、5两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同物体时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越 (选填“大”或“小”). ⑥根据表格中的数据分析可知：使用相同滑轮组，随着物重的增大，额外功 (选填“变小”“变大”或“不变”),原因是 。 (7)结合生产实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中不可以提高机械效率的是 (选填字母). A.加大绳端拉力 B.减轻动滑轮重 C.机械加润滑油 D.减轻绳重 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 八年级下册物理知识点归纳汇总 目录 第七章 力 2 一．力 2 二．弹力 3 三．重力 4 第八章 运动和力 8 一．牛顿第一定律 8 二．二力平衡 9 三．摩擦力 9 第九章 压强 13 一．压强 13 二．液体压强 14 三．大气压强和流体压强 16 第十章 浮力 21 一．浮力 21 二．阿基米德原理 21 三．物体的浮沉条件及应用 23 第十一章 功和机械能 33 一．功 33 二．功率 33 三．动能和势能 34 四．机械能及其转化 35 第十二章 简单机械 38 一．杠杆 38 二．滑轮 39 三．机械效率 40 四．简单机械 40 第七章 力 一．力 1.力的定义和作用效果 定义：力是物体对物体的相互作用。 单位：力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。 力的作用效果：力可以改变物体的运动状态，力可以使物体发生形变（力可以改变物体的形状）。 对力的理解： ①力是成对出现的，且力的作用是相互的，所以施力物体同时是受力物体，受力物体同时也是施力物体。 ②力是物体间的相互作用，单独一个物体不存在力的作用。 ③相互接触的物体可能没有力的作用，不接触的物体之间可能有力的作用，力的产生与接不接触无关。 ④物体间力的作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。 2.力的三要素及示意图 （1）力的三要素 力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素都能影响力的作用效果。 （2）力的示意图 用带有箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的示意图；箭头表示力的方向，线段的起点表示力的作用点，线段的长度表示力的大小；在同一图中,力越大，线段越长;力的作用点可以是线段的起点，也可以是线段的终点。 ①力的作用点一定要画在受力物体上，绝对不能画在施力物体上。 ②物体受力的三种变化：可能只有形状发生变化,也可能只有运动状态发生变化,也可能形状和运动状态同时发生变化。所以叙述时不可以说“物体受力，形状一定发生变化”或“物休受力,运动状态一定发生变化”。 ③三要素不同，力的作用效果可能相同。 ④三个要素决定力,当其中一个要素改变时力也发生改变。 ⑤在探究影响力的作用放果时要用到控制变量法。例如探究力的作用点对力的作用效果的影响时，要控制力的大小、方向相同。 二．弹力 1.弹力基本概念 弹性：物体受力发生形变，失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。 塑性：物体受力时发生形变，失去力后不能恢复原来形状的性质叫塑性。 弹性限度：物体的弹性有一定的限度，超过这个限度物体就不能恢复到原来的形状，这个限度就是弹性限度。 弹力：物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力；弹力的大小与弹性形变的大小有关；在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越大。 弹力产生条件：①两个物体必须直接接触；②物体必须发生了弹性形变。 2.弹力的三要素： ①大小：与物体的弹性强弱和形变程度有关。 ②方向：与物体形变的方向相反，指向恢复原状的方向。 ③作用点：在两物体的接触面上，作用在使物体发生弹性形变的施力物体上。 对弹力的理解 ①有弹力必有形变，有形变不一定有弹力，只有弹性形变才会产生弹力。 ②弹力是接触力，物体不接触不会产生弹力。 ③生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。 弹力有无的判断 ①相互接触的物体间不一定产生弹力。比如两个物体虽然接触但却没有发生弹性形变,则它们之间就不会产生弹力。 ②不接触的两个物体之间一定不会产生弹力。 3.弹簧测力计的使用及原理 原理：在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。（在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比）。 用途：测量力的大小。 构造：弹簧、指针、刻度盘。 弹簧测力计使用和读数： 使用前 ①观察：量程为0~5N；分度值为0.2N； ②检查：指针是否指在零刻度线，指针未指在零刻度线时，需调零； ③轻轻来回拉动挂钩几次，防止弹簧卡壳； 使用时 ①力的大小不能超量程 ②使弹簧伸长方向与拉力方向一致 ③读数时视线正对刻度线 ④弹簧测力计示数为2.2N 三．重力 1.重力基本概念 定义：地面附近的物体，由于地球的吸引而受到的力叫重力，重力的符号是G。 方向：竖直向下（近似指向地心）；应用：利用铅垂线确定竖直方向等。 大小：物体所受的重力跟它的质量成正比，通常把重力的大小叫重量。 计算公式：G = mg，其中g=9.8N/kg，粗略计算的时候g=10N/kg。 重心：重力的等效作用点叫做重心。形状规则、质量分布均匀的物体，重心在它的几何中心上。质量分布不均匀的物体，重心利用悬挂法确定。 ①重力的施力物体是地球,受力物体是地球表面附近的一切物体，无论固体、液体、气体都受地球的吸引。 ②重力是非接触力。 ③力的作用是相互的，地球吸引物体，物体也吸引地球，而且力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 ④重力的方向与运动状态无关，不管物体是否运动、怎样运动，重力的方向均竖直向下。 ⑤在地球上的不同位置，g的数值也略有不同，g值在赤道上最小，越往两极越大。 ⑥重心可以在物体上,也可以不在物体上，当一个物体的质量分布发生变化时，其重心的位置一般也会变化。 ⑦提高稳度的方法：一是增大支持面，二是降低重心。 实验1：实验探究弹簧的长度与外力的变化关系 某学生在探究“弹簧的长度与外力的变化关系”时，利用图1所示器材及数只钩码做实验，并记录了相应的数据，如下表： 钩码重（N） 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 指针位置（cm） 2 3 4 5 6 7 7.5 考点梳理 (1)要完成实验，除了需要如图1中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（每个钩码重力已知）、铁架台以外，还需要的测量仪器是刻度尺。 (2)由表可知该弹簧的原长是2cm，当在弹簧上挂重力为2N的钩码时，弹簧的伸长量为4cm。 (3)分析数据，你可得出的结论是在弹性限度内，弹簧的伸长量与其所受拉力成正比。 (4)该同学作了弹簧受力与弹簧伸长长度的关系图，如图2，其中正确的图像是a。 (5)如果用与这根弹簧相同的弹簧做成弹簧测力计，那么弹簧测力计的测量范围是0N～2.5N。 (6)在一定弹性限度内，弹簧的长度L与它所受拉力F的定量关系式为L=2F+2。 (7)将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示。 ①由甲图可知，该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加0.5cm。 ②该图线不过原点的原因是当弹簧被竖直悬挂自然下垂时，由于弹簧自身受重力而伸长。 (8)本实验中，使得弹簧伸长的力是C。 A．钩码的重力 B．地球对弹簧的吸引 C．钩码对弹簧的拉力 D．弹簧对钩码的拉力 实验2：实验探究重力的大小跟什么因素有关 下表是小轩在探究“重力大小与质量的关系”中得到的实验数据。 实验次序 物体的质量m 物体的重力G 重力与质量的比值G/m 1 0.1 1 10 2 0.2 2 10 3 0.3 3 10 考点梳理 (1)实验中需要的测量工具是弹簧测力计和天平。 (2)该实验表格设计有一个缺陷是原表格中没有标注单位。 (3)根据表中的数据及所绘的图像得出结论：物体所受重力的大小与其质量成正比。如果此实验拿到月球去做，该实验结论仍成立（填“仍成立”或“不成立”） (4)若干年后，你在我国建成的太空站工作时，你认为用同样的器材不能（选填“能”或“不能”）完成该探究； (5)本实验中，多次测量的目的是避免偶然性，使实验结论更具有普遍规律。 (6)为了让实验结论更具有普遍性，小轩同学应该（  B  ） A．用相同质量的钩码，通过改变钩码个数，继续进行实验探究 B．选用质量各不相同的苹果、木块、铁球等不同物体继续进行实验探究 (7)小明取了质量不同的苹果、小木块、小铁球、小玻璃球、小桔子各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明的做法A（选填字母）。 A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验 B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化 C．合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系 D．合理，因为他的操作比更简便 第八章 运动和力 一．牛顿第一定律 1.运动与力的两种观点 亚里士多德的观点 如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用；如果这个力被撤掉，物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持（错误的观点）。 伽利略的观点 物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。即力是改变物体运动状态的原因。 2.牛顿第一定律： 牛顿第一定律（也叫惯性定律）：一切物体在没有受到力的作用的时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化，二者变其一或都变化，那么运动状态发生改变。 牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不能(选填“能”或“不能”)用实验直接来验证。 ①“没有受到力的作用”是定律成立的条件，包含两层意思：一方面，该物体没有受到任何力的作用，这是一种理想情况;另一方面，物体受力但所受的力相互抵消，相当于物体不受力。 ②牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动情况：若物体原来是静止的，则保持静止;若物体原来是运动的，则保持匀速直线运动。 ③牛顿第一定律的实质：物体的运动状态不需要力来维持，即力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。如果物体的运动状态发生了改变,那么该物体一定受到了力的作用。 3.惯性现象及其应用 定义：物体保持原来运动状态不变的性质。即运动的物体要保持它的运动状态，静止物体要保持它的静止状态。 ①一切物体在任何情况下都具有惯性(静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性)； ②惯性是物体本身的属性，惯性的大小只与物体质量大小有关，质量越大，惯性越大，质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况无关； ③惯性不是力。惯性只有大小，没有方向，把惯性说成“惯性力”或“受到惯性的作用”都是错误的。 惯性的应用：利用物体的惯性。例如：泼水时，水由于惯性飞出;拍打衣服时，灰尘由于惯性而飞出，从而脱离衣服;运动员跳远前的助跑;电机固定在沉重的底座上以增加质量防止移动等。 惯性的危害：惯性带来的危害。例如：汽车刹车时，由于惯性汽车不能立即停下来，导致交通事故等。交通部门规定的“严禁超载、必须系好安全带、儿童乘坐儿童安全座椅”等都是为了避免惯性带来的伤害。 二．二力平衡 1.概念 如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡。 特点：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。简单的说就是：同体、等大、反向、共线。 2.平衡力及平衡状态的判定 平衡力：物体在受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。 平衡状态：静止和匀速直线运动状态叫平衡状态。 物体如果运动状态发生改变，那么一定受到非平衡力的作用。速度为0的物体不一定处于平衡状态。例如：被竖直向上拋向空中的物体达到最高点时,速度为0,但因为它还受到竖直向下的重力作用，受力不平衡，因此它并没有处于平衡状态。 3.平衡力和相互作用力的区分 类型 平衡力 相互作用力 相同点 ①大小相等②方向相反③作用在同一条直线上 不同点 受力物体 同一物体 不同物体 力的示意图 三．摩擦力 1.产生条件 ①两物体相互接触且有弹力；②接触面粗糙；③两物体发生相对运动或相对运动趋势。 2.摩擦力的种类和大小 （1）滑动摩擦：相互接触的两个物体，当它们之间有相对运动时，产生的摩擦力。 ①大小：初中阶段，通过找匀速直线运动，由二力平衡求出。 ②影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度；接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （2）静摩擦力：相互接触的两个物体，当它们有相对运动趋势，但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。 大小：初中阶段，通过找物体静止状态，由二力平衡求出，静摩擦力与压力大小无关。 （3）滚动摩擦：相互接触的两个物体，当一个物体在另一个物体上发生滚动时，产生的摩擦力。变滚动为滑动是为了增大摩擦力，变滑动为滚动是为了减小摩擦力。 3.摩擦力的方向 摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反。摩擦力的方向可能与实际运动方向相同,此时摩擦力是动力,如人行走时后脚受到的摩擦力;也可能与实际运动方向相反，此时摩擦力是阻力，如滚动的球受到的摩擦力。 4.改变摩擦力的方法 增大摩擦 ①增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹； ②增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大； ③变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚；  ④变湿摩擦为干摩擦。 减小摩擦 ①使接触面变光滑； ②减小压力； ③用滚动代替滑动； ④使接触面分离； ⑤变干摩擦为湿摩擦。 实验1：探究阻力对物体运动的影响实验 小明利用斜面、木板、棉布、毛巾、小车做“探究阻力对物体运动的影响”实验 考点剖析 (1)实验时要固定斜面，分别将小车从斜面上的同一(选填“同一”或“不同”)位置由静止释放，目的是保证小车到达水平面时的初速度相同. (2)实验中是通过改变水平面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的. (3)阻力对小车运动的影响是通过小车在水平面的运动距离体现的，物理研究方法是转换法。 (4)三次实验小车在水平面上的运动情况如图所示.分析实验现象可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小(选填“大”或“小”),速度减小得越慢(选填“快”或“慢”).物理研究方法：控制变量法。 (5)由实验现象我们可以推断，如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将做匀速直线运动.物理研究方法：科学推理法。在此实验的基础上通过推理可知观点A(选填“A”或“B”)是正确的. A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因 (6)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有惯性. (7)某次实验时，小车仅在木板上滑行时滑出了木板右端，为得到可靠的实验结论，不需要(选填“需要”或“不需要”)重新进行实验。 (8)本实验中运用了科学推理法，下列运用此方法的实验是A(填字母). A.探究真空能否传声 B.探究平面镜成像规律 C.探究压力的作用效果与什么因素有关 实验2：探究二力平衡的条件实验 在“探究二力平衡条件”的实验中，实验小组设计了如图所示的实验装置. 考点剖析 (1)实验时给桌面两侧安装定滑轮的目的是改变力的方向。 (2)实验中通过调整托盘中砝码的质量来改变拉力的大小，当小车处于静止状态或匀速直线运动状态时，水平方向上小车受到的力相互平衡. (3)实验小组的同学在图甲左盘放入2N的砝码，右盘放入1.5N的砝码，小车处于静止状态，此时小车在水平方向受力平衡(选填“平衡”或“不平衡”),小组同学分析出产生这一现象的原因是小车受到摩擦力的作用，为减小该影响，应该选择较为光滑(选填“光滑”或“粗糙”)的桌面进行实验。通过甲→乙→丙的改进，目的是：为了减少摩擦力对实验结果的影响。 (4)为减小摩擦力的影响，小组同学又设计如图丙所示实验装置，向两端挂上钩码，当两边钩码质量相等时，小卡片静止，这说明相互平衡的两个力大小相等。图丙使用小卡片的优点：小卡片较轻，重力可以忽略不计。 (5)将图丙小卡片旋转或者扭转(选填“扭转”或“翻转”)一个角度，松手后小卡片不能平衡，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡. (6)在图丙小卡片平衡时，用剪刀将小卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动，由此说明两个力必须作用在同一物体上才能彼此平衡. （7）图丁可以(选填“可以”或“不可以”)验证二力平衡的条件。原因是：作用在小卡片上的两个力满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上和同一物体上，所以也可以探究二力平衡的条件。 考点3：探究滑动摩擦力与哪些因素有关 考点剖析 （1）实验时用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡原理，此时拉力的大小等于滑动摩擦力的大小。此操作用到的物理研究方法：转换法。 （2）读数时：视线应与弹簧测力计刻度盘上的刻度线垂直(选填“平行”或“垂直”). （3）比较甲乙得出结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；比较乙丙得出结论：压力相同时，接触面粗糙程度越粗糙，滑动摩擦力越大。物理研究方法：控制变量法。 （4）比较甲、丁实验，发现甲中弹簧测力计的示数大于丁中弹簧测力计的示数，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。结论是错误的，原因是没有控制压力大小相等。 （5）如果用如图己所示的方法拉木块，木块受到木板的摩擦力相对于使用水平拉力时变小。此过程中弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的摩擦力不是(选填“是”或“不是”)一对平衡力. （6）按图戊这样改进的优点是：①无须匀速拉动，操作简便；②弹簧测力计静止，读数稳定且较准确。 第九章 压强 一．压强 1.压力 定义：垂直作用在物体表面的力叫做压力。 方向：压力垂直于接触面，指向被压物体。 作用点：在所压物体表面上。 作用效果：使受压物体发生形变。 2.压力与重力的区别与联系 压力 重力 区别 力的示意图 物块A对斜面的压力 物块A受到的重力 施力物体 物块 A 地球 受力物体 斜面 物块 A 力的方向 垂直于受力面指向受力物体 竖直向下 力的大小 不一定等于物体重力 G=mg 力的作用点 在被压物体上 物块重心 性质 弹力 引力 产生原因 物体间相互接触且挤压 地球的吸引 联系 压力可以由重力产生，也可以由其他力产生。只有当物体放在水平面上时，物体对水平面的压力在数值上等于重力，即F压=G。不能说“压力就是重力或者压力就等于重力”。 3.压强及其计算 定义：在物理学中，物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强； 公式：。 适用条件 适用于所有物体间压强的计算（无论是气体、液体，还是固体） 公式中的S是受力面积，它是施力物体挤压受力物体时，两者相互接触的面积。 单位：压强p的单位是帕斯卡（简称为帕），符号是Pa，单位分别是p—Pa，F—N，S—m2，1 Pa = 1 N/m2。常用单位：千帕（kPa）、兆帕（MPa）；1 kPa = 103Pa，1 MPa = 106Pa。 物理意义：压强是描述压力作用效果的物理量。 常见数值：一颗西瓜子平放在桌面上，对桌面的压强约 20 Pa;一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强约0.5 Pa，成年人站立在地面上时对地面的压强约为1.5×104 Pa。 推导式： 适用条件 在求解密度均匀、形状规则的实心柱体垂直作用于水平面上的压强时,利用公式力非常快捷、准确、方便。 密度均匀、形状规则且体积可以由V = Sh计算的实心柱体（圆柱体、棱柱体、正方体、长方体等），如图所示 物体被放在水平面上，且受力面积等于物体的底面积 水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的（F = G） 4.改变压强的方法及其应用 减小压强方法 ①压力一定，增大受力面积 ②受力面积一定，减小压力 ③同时减小压力，增大受力面积 应用：①载重卡车装有许多的车轮；②房屋建在较大的地基上；③书包带做得较宽 增大压强方法 压力一定，减小受力面积 受力面积一定，增大压力 同时增大压力，减小受力面积 应用：①速滑运动员的冰鞋装有冰刀；②投向靶盘的飞镖；③用力刹车 二．液体压强 1.液体压强产生的原因 液体受重力作用，对支撑它的容器底有压强。 液体具有流动性，对阻碍它流散开的容器壁也有压强。 液体由于具有流动性而在液体内部相互挤压，因此液体内部向各个方向都有压强。 2.液体压强的特点： ①在液体内部的同一深度，液体向各个方向的压强都相等； ②液体密度一定时，深度越深，压强越大; ③在深度相同时，液体的密度越大，压强越大. 3.液体压强的计算 单位：应用时，各个物理量的单位都应统一取国际单位。其中ρ—kg/m3，g—N/kg，h—m，p—Pa。 4.对液体压强公式的理解 ①由可知，液体压强只与液体密度和液体深度有关，与液体质量、体积等无关。 ②h指的是液体的深度，是被研究的点到自由液面的竖直距离。如下图所示，A、B、C 的深度分别是h1、h2和 h3，D、E、F 三点的深度相同，都是h。 ③该公式适用于静止的液体和密度均匀的气体，不适用于流动的液体、气体。 5.和的应用 适用范围 压强的定义式，适用于所有情况，多用于计算固体压强 液体压强的计算式，也适用于计算形状规则、质地均匀的柱形固体对水平面的压强 计算顺序 固体压力压强： ①先算压力 ②再算压强 液体压力压强： ①先算压强 ②后算压力 6.不规则容器底压力压强的区别 容器 容器底受到的压强 p=ρ液gh 容器底受到的压力 F=pS=ρ液gh=G柱 F＞G液 F=G液 F＜G液 对支持面的压力 F1=G液+G容 对支持面的压强 p1=F1/S 总结 当计算液体压力压强，先算压强再算压力的方法因为变量太多无法计算时，可以通过先观察杯子的形状先比较压力的大小，再比较压强的大小。 7.连通器的原理 定义：上端开口，下部相连通的容器。 原理：连通器里装同一种液体且液体不流动时，连通器中各部分的液面高度总是相等。 应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。 三．大气压强和流体压强 1.大气压强 定义：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压；大气压用p0表示。 产生原因：因为空气受重力作用并且具有流动性。 大气压与高度的关系：海拔越高，大气压越小(选填“大”或“小”)。 气压与沸点的关系：水的沸点随气压的增大而升高(选填“升高”或“降低”). 气压与体积的关系：一定质量的气体，温度不变时，气压随体积的减小而增大. 物理学史：①最早发现大气压的存在的实验：马德堡半球实验。 ②托里拆利实验： 精确测量出标准气压数值的实验：托里拆利实验 实验过程 在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。 结论 大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。 注意 玻璃管中充满水银，不能混有气泡，否则实验结果偏小。 玻璃管的形状、粗细及是否倾斜不影响实验结果。 玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果，向上提或向下按玻璃管，只改变水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。 实验测得的水银的高度如果不是760 mm，可能是因为实验环境的大气压不是标准大气压。 将玻璃管上端开一小口，水银液面只会下降，因为玻璃管和水银槽构成了一个连通器。 托里拆利实验中选择的液体是水银，而不是其他液体,原因是水银是常温下密度最大的液体，在同样的大气压下需要的玻璃管最短。如果用其他液体，需要的玻璃管就会很长，操作不方便。如果用水来做托里拆利实验,则根据实验原理可得，则水柱高度h水= = =10.336m。 2.流体压强与流速的关系 （1）液体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。 （2）应用：火车站台上的安全线、两船不能并排高速航行、向两纸片中间吹气，两纸片向中间靠拢等。 （3）飞机升力产生的原因：如图所示，飞机的机翼是上下不对称的造型，飞行时，机翼上方的空气流速大于下方的空气流速，于是机翼上方受到的空气压强小于下方受到的空气压强，形成了压强差，因而有压力差，这就是产生升力的原因. 实验1：探究影响压力作用效果的因素 在“探究影响压力作用效果的因素”实验中，小明利用完全相同的小桌、海绵及砝码进行如图所示的实验. 考点剖析 （1）装置中砝码的作用是改变压力的大小.实验中通过比较海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，实验方法：转换法。实验中还可以用沙子(选填“硬纸板”或“沙子”)代替海绵来完成实验. （2）图甲中乙、丙分别将桌子正立和倒立，目的是控制压力大小相同，改变受力面积。 （3）进行图乙实验时，小明将砝码放在小桌上，发现左侧桌腿下的海绵比右侧压下得深，造成这种现象的原因是砝码放置在桌面中心偏左的位置,接下来应将砝码移到桌面的中心位置，避免影响实验现象. （4）比较图甲、乙两次实验，可得出结论：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 （5）比较图乙、丙两次实验，可得出结论：压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显，实验方法：控制变量法。请你举出生活中应用该结论的一个事例：图钉一端做得很尖(答案合理即可) （6）小明认为比较图甲、丙的实验也能探究压力与受力面积的关系，老师提醒这是不合理，理由是没有控制压力大小相同.若小明仍想通过比较图甲、丙的实验验证两者关系，在不的增加器材的情况下，可以采取的调整措施是取下丙中的砝码. （7）如图戊所示，小明将木块沿竖直方向切成大小不同的两块.将左侧部分移开后，发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化，由此得出结论：压力的作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同.(写出一种即可)改进方案是将切去的木块放在剩余木块正上方。 （8）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小相等。得出小桌对海绵压强更大的错误结论原因是：没有控制受压面材料相同。 实验2：探究液体压强与哪些因素有关 考点剖析 （1）压强计结构：U形管一侧与软管相连接；另一侧不能(选填“能”或“不能”)密封. （2）压强计的工作原理：当探头处的橡皮膜受压强时，U形管左右两侧液面产生高度差.橡皮膜受到的压强越大，U形管左右两侧液面的高度差越大。实验是根据U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小。实验方法：转换法。 （3）检查气密性：实验前，应检查U形管压强计的气密性，手按压金属盒上的橡皮膜，观察U形管两侧液面的高度是否发生变化，若变化明显，说明气密性良好；若不变，说明装置漏气。 （4）如图甲所示的U形管压强计，金属盒上的橡皮膜应该选用较薄(选填“较薄”或“较厚”)的，从结构来看，压强计不是(选填“是”或“不是”)连通器；为使实验现象更明显，U形管中最好装入有色的酒精(选填“水”或“酒精”,ρ水>ρ酒精). （5）实验前，要通过调试使压强计U形管两侧的液面相平.同学们在调试时发现，用手指轻按橡皮膜时，U形管两侧液面高度变化不明显，说明该压强计的气密性差(选填“好”或“差”),可以采取的调节方法是C(填字母). A.从U形管中倒出适量液体 B.向U形管中加入适量液体 C.取下软管，重新安装 （6）在同一深度中将探头往任意方向放置，得出结论：在同种液体的同一深度处,液体对各个方向的压强都相等。 （7）对比乙、丙得出结论：同种液体,深度越深,液体压强越大。 （8）对比丙、丁得出结论：不同液体深度相同时,液体的密度越大,压强越大。 实验方法：控制变量法。 （9）使用图2测量未知液体（如盐水）的密度方法：将玻璃管放入烧杯中直至橡皮膜变平，则由，可得未知液体密度表达式，此方法未知液体可以倒入玻璃管中或者烧杯中均可以。 （10）如下图装置，可以用来探究液体压强与液体深度和液体密度的关系，但是无法探究液体内部同一深度往任意方向压强相等。 实验3：大气压强的实验测量方法 吸盘拉力法 吸盘重力法 注射器拉力法 实验 器材 吸盘、玻璃板、弹簧测力计、刻度尺 吸盘、玻璃板、刻度尺、小桶、细沙 注射器、弹簧测力计、刻度尺 示意图 测量的物理量 吸盘刚刚拉脱时弹簧测力计示数F、吸盘直径 D 吸盘刚刚拉脱时小桶和细沙的总重力G、吸盘直径D 活塞刚刚被拉动时弹簧测力计的示数F、注射器的全部刻度长度L 操作 步骤 将吸盘吸在玻璃板上，用弹簧测力计拉吸盘，吸盘刚刚拉脱时弹簧测力计的示数F就等于吸盘受到的大气压力，测出吸盘的直径D即可得到吸盘的面积S，再利用压强公式 p=F/S专即可算出大气压的值 与吸盘拉力法原理一样，只是将弹簧测力计换成小桶，慢慢往小桶内加入细沙，直至将吸盘刚刚拉脱 将注射器活塞推至针筒底端，然后用一个橡皮帽堵住注射器针筒。用弹簧测力计拉注射器活塞颈部，活塞刚刚被拉动时的示数F就等于活塞受到的大气压力。从注射器筒上找到标明的容积V，并用刻度尺量出注射器筒全部刻度的长度L，则活塞面积S=V/L，最后利用压强公式p=F/S即可算出大气压的值 大气压表达式 误差 分析 吸盘内空气不能完全排出，导致测出的F或G值偏小，大气压值偏小 注射器内空气不能完全排出、注射器漏气、活塞与筒壁摩擦较大等导致误差较大 第十章 浮力 一．浮力 1.定义 浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对它竖直向上的力叫做浮力，施力物体是液（气）体。 2.方向 竖直向上。 3.浮力的产生原因 浸没在液体(气体)中的物体，其上、下表面受到液体(气体)对它的压力不同,如图甲所示，即 F浮=F向上-F向下。 物体漂浮时的浮力（图乙）：物体漂浮时，上表面不受液体压力，因此F浮= F向上。 不受浮力的情况（图丙）：浸在液体中的物体不一定都受到浮力的作用，当物体的下表面与容器底部（或河床等）紧密接触时，液体对它没有向上的压力，即F向上 = 0N，这时物体不受浮力的作用，如插入河床中的木桩、桥墩等。 二．阿基米德原理 1.内容 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力. 2.公式 F浮 = G排 = m排g = ρ液gV排。由F浮=G排=m排g=ρ液gV排可以看出，浮力的大小只和液体密度、排开液体的体积有关，与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。 3.适用条件 液体（或气体）。 4.对阿基米德原理的理解 示意图 浸在的意思 全部浸入（即浸没） 部分浸入 V排图 浮力 F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物 F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸＜ρ液gV物 注意 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。 5.船体的排水量 排水量是指船舶按设计要求装满货物（满载）时排开水的质量。单位为t。已知船舶的排水量，则可以利用阿基米德原理计算船舶满载时所受到的浮力：F浮 = G排 = m排g。 6.浮力的四种计算方法 方法 图示及公式 适用范围及注意事项 压力差法 已知形状规则的物体：①上、下表面的压强及上、下表面积；②上、下表面所受的压力 注：以上两个条件只需满足其中任一条即可 称重法 适用于在液体中下沉的物体，已知物体的重力及在液体中物体受到向上的拉力 阿基米德原理法 普遍适用的浮力计算法： 在已知物体排开液体的体积和液体的密度时 注：悬浮、沉底时V排=V物；漂浮时V排<V物 平衡法 适用于漂浮或悬浮的物体，已知物体的重力 7.浮力的图像分析 8.台秤测浮力模型 三．物体的浮沉条件及应用 1.物体的浮沉条件及判断 状态 浮沉条件 特点 浮力和物体重力比较 物体密度和液体密度比较 上浮 F浮＞G ρ液＞ρ物 处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 下沉 F浮＜G ρ液＜ρ物 悬浮 F浮=G ρ液=ρ物 可以停留在液体的任何深度处(V物=V排) 处于静态，受平衡力作用 漂浮 F浮=G ρ液＞ρ物 是“上浮”过程的最终状态(V物>V排) 沉底 F浮＜G （F浮+F支=G） ρ液＜ρ物 是“下沉”过程的最终状态(V物=V排) 2.漂浮问题的几个规律 ①同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同； ②同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小； ③漂浮物体浸入液体的体积与它总体积的比值等于物体密度与液体密度的比值，即 3.漂浮的计算 4.浮力常见模型分析 ①如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待它们静止后，三个容器内的水面高度相同。 三个物体的密度ρA、ρB、ρC的大小关系 ρA＜ρB＜ρC 物块排开水的体积VA排，VB排，VC排的大小关系 VA排＜VB排=VC排 物块所受的浮力FA、FB、FC的大小关系 FA＜FB=FC 液体对容器底部的压强p甲、p乙、p丙的大小关系 p甲=p乙=p丙 液体对容器底部的压力F甲、F乙、F丙的大小关系 F甲=F乙=F丙 容器对桌面的压力、、的大小关系 =＜ 容器对桌面的压强、、的大小关系 =＜ ②将A、B、C三个完全相同的物块分别放入装有甲、乙、丙三种液体的相同容器中，所处状态如图所示，此时液面相平。 三容器中液体密度ρ甲、ρ乙、ρ丙的大小关系 ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 物块排开水的体积VA排，VB排，VC排的大小关系 VA排＜VB排=VC排 物块所受的浮力FA、FB、FC的大小关系 FA=FB＞FC 液体对容器底部的压强p甲、p乙、p丙的大小关系 p甲＞p乙＞p丙 液体对容器底部的压力F甲、F乙、F丙的大小关系 F甲＞F乙＞F丙 容器对桌面的压力、、的大小关系 ＞＞ 容器对桌面的压强、、的大小关系 ＞＞ ③相同的容器装入相同质量的水，将A、B物块按以下三种方式放入 物块排开水的体积V排甲，V排乙，V排丙的大小关系 V排甲=V排乙＞V排丙 三个容器的液体深度h甲、h乙、h丙的大小关系 h甲=h乙＞h丙 物块所受的浮力F甲、F乙、F丙的大小关系 F甲=F乙＞F丙 液体对容器底部的压强p甲、p乙、p丙的大小关系 p甲=p乙＞p丙 液体对容器底部的压力F甲、F乙、F丙的大小关系 F甲=F乙＞F丙 容器对桌面的压力、、的大小关系 == 容器对桌面的压强、、的大小关系 == ④把一块橡皮泥捏成实心球状，轻轻放到烧杯内的水面上，静止之后，实心球橡皮泥沉到容器底部，再把它捏成碗状，轻轻放到该烧杯内的水面上，橡皮泥漂浮在水面上，如图所示 橡皮泥所受重力、的大小关系 橡皮泥排开水的体积、的大小关系 液面上升的深度、的大小关系 橡皮泥所受的浮力、的大小关系 液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系 p甲＜p乙 液体对容器底部的压力F甲、F乙的大小关系 F甲＜F乙 容器对桌面的压力、的大小关系 = 容器对桌面的压强、的大小关系 = 5.浮力的应用 轮船：采用“空心”增大体积，从而增大浮力，如轮船采用了把它做成空心的办法，使它能够排开更多的水，增大浮力，使轮船能漂浮在水面上，同一条轮船在不同密度的水中(如江水、海水)所受的浮力不变。 潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身的重力来实现的。 气球和气艇：气球和飞艇，体内充有密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），通过改变排开空气的体积（也是自身的体积）即可实现升降。 密度计：是利用物体漂浮时浮力等于重力的原理制成的（F浮=G），在被测液体中处于漂浮状态，浸入液体的体积越大，液体密度越小。 实验1：探究浮力的大小跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验测量浮力大小的原理是F浮=G - F拉；实验前要对弹簧测力计在竖直(选填“竖直”或“水平”)方向调零。实验时若先将物体放入水中测拉力，再测量物体的重力，则会使浮力测量偏大。 （2）实验时，烧杯中的水要“适量”,水“适量”的标准是C。 A.水的体积至少和物体的体积一样 B.物体一半的体积能浸在水中即可 C.能浸没物体，且物体没有接触到烧杯的底部 （3）根据图甲、丙可知，物块完全浸没在水中时受到的浮力为2N,方向为竖直向上。 （4）比较图中丙和丁，说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。 （5）比较图中甲、丁、戊，说明浮力的大小与液体密度有关，可以得出结论：物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体所受的浮力越大。 （6） 比较图中的甲、乙、丙，说明浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。得出结论：同一种液体中，物体排开液体的体积越大，物体所受的浮力就越大。 实验方法：控制变量法。 （7）在探究过程中，要沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器的底部和侧壁接触。 （8）下列能正确反映物块下表面刚好接触水面到图D位置时，弹簧测力计的示数F与物块下表面到水面距离h关系的图象是B,物块所受浮力大小与其下表面到水面距离h关系的图象是D。(均选填字母) （9）通过图中提供的数据，可求出物块浸没在盐水中所受浮力为2.2N,铜块的密度为1.5×103kg/m³,盐水的密度为1.1×103kg/m³.(p水=1.0×10³kg/m³,g取10 N/kg) 抢分秘籍 ①物体的密度快速计算：由，可得。 ②盐水的密度快速计算：由，可得。 实验2：实验验证阿基米德原理 考点剖析 （1）倒入溢水杯中的水，水面必须与溢水口恰好相平，若溢水杯中水未装满，会导致测出的小石块排开的水的重力偏小，即F浮＞(选填“>”“<”或“=”)G排。 （2）为减小实验误差，最合理的实验顺序是BACD。本实验为避免因沾水而使测得的小石块重、空桶重偏大，并且避免重复更换物体，应先测空桶重，再测小石块重，测量顺序不能颠倒。 （3）物体受到的浮力F浮=F1-F3=1.1N，物体排开水的重力G排=F4-F2=1.0N，出现此误差的原因可能为溢水杯未装满水（或在步骤C中物体下放过程中触底）。为寻求普遍规律，本实验应换用不同的小石块或液体多次进行实验，当满足F1-F3=F4-F2时，则可以验证阿基米德原理。 （4）石块未完全浸没对实验结果没有影响，溢水杯如果未装满对实验结果有影响。 （5）实验改进：如图乙所示，将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当逐渐调高升降台时，随着重物浸入水中的体积变大，比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，它们的大小关系是ΔFB＝ΔFA，从而证明了F浮＝G排。 （6）得出结论：小石块受到的浮力等于它排开水的重力。 实验3：浮力法测密度 类型①利用弹簧测力计测量密度 例1：小明用弹簧测力计测固体和液体密度的示意图如图所示. 实验步骤 （1）用细线系住物块，用调整好的弹簧测力计测得物块的重力为G,如图甲。 （2）用弹簧测力计悬挂着物块，将其浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为F1，如图乙。 （3）擦干物体，用弹簧测力计悬挂着物体，将其浸没在待测液体中且不触碰烧杯，此时弹簧测力计的示数为F2，如图丙。 实验结论 (4)物块的密度ρ物= ，待测液体的密度ρ液= (已知水的密度为ρ水，用已知量和测量量表示). 类型②利用电子秤(或天平)测量密度 例2：学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下： 实验过程 (1)将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的零刻度线处，并调节平衡螺母，使天平平衡。 (2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用镊子往天平的右盘从大到小(选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量为124g. (3)如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为2×10-5m3.(ρ水=1.0×103kg/m3) (4)如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g，则矿石的密度为2.5×103kg/m3。 例3：小明利用金属块、电子秤、烧杯各一个，进行实验探究，实验过程如图所示. 实验过程 (1)该电子秤是测量质量的工具. (2)图乙水对容器底的压强比图甲的大(选填“大”或“小”). (3)金属块的质量为54g,金属块浸没在冷水中时受到的浮力为0.2N,金属块的密度为2.7×103kg/m3。 (4)图丁比图丙电子秤示数小的原因是C(选填字母). A.金属块浸入热水中的深度小 B.金属块在热水中体积变大 C.热水的密度比冷水的密度小 类型③利用量筒测量密度 例4：受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等，测量小玻璃珠的密度，如图所示.实验步骤如下(请将步骤④补充完整): 实验操作 ①如图甲，取一定数量的小玻璃珠放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置； ②如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1； ③如图丙，取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中，记下小玻璃珠和水的总体积V2; ④如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3. 实验结论 完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水表示以下物理量): (1)小玻璃珠的总体积为V=V2-V1。 (2)小玻璃珠的总质量为m=ρ水(V2-V3). (3)小玻璃珠密度的表达式为ρ= . (4)在不改变实验方法的前提下，请提出一条提高测量精度的措施：取出碗中所有的小玻璃珠，慢慢放入量筒中时，注意不要溅出水（或量筒读数时，视线要以凹液面为准）(示例：在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗). 类型④利用刻度尺测量密度 例5：小明利用如图所示器材测量液体的密度，实验步骤如下：(已知水的密度为ρ水) (1)取粗细均匀的木棒，用刻度尺测量其长度h,底部缠上足够的金属丝。 (2)烧杯中装入足够多的水，将木棒放入烧杯内竖直漂浮，用刻度尺测量露出水面的高度Δh1(如图甲). (3)倒掉烧杯中的水，装人足够多的待测液体，将木棒放入烧杯内，使其竖直漂浮，用刻度尺测量露出液面的高度Δh2(如图乙);液体密度的表达式：ρ= (用已知量和测量量表示). 第十一章 功和机械能 一．功 1.定义 一个力作用在物体上，使物体在力的方向上移动了一段距离，这个力就对物体做了功； 单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J = 1N·m； 做功两个必要因素：一是力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过的距离。 2.三种不做功的情况 示意图 特点 物体在某个方向不受力，因惯性在这个方向移动了距离 物体受力，但静止 有力有距离，力的方向与运动的方向垂直 举例 踢出去的足球 推而未动，搬而未起 人提水桶水平前进 3.功的计算 力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积. 公式：W = Fs（或W = Pt），其中各量单位功W：J（焦耳）；力F：N（牛顿）；移动距离s：m（米）。 做功的多少只由 F和s决定，与物体的质量大小、速度大小、运动的方向、物体是否做匀速运动、是否受摩擦力等均无关。 二．功率 1.定义 定义：功与做功所用的时间之比叫做功率，在物理学中用字母P表示。 物理意义：物理学中，功率表示物体做功的快慢。 2.公式 。功率单位：瓦特。符号：W，1W=1J/s。常用单位：千瓦（kW），1kW=103W。 推导式：当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，（速度的单位必须为m/s）。汽车爬坡用低速挡的原因：由P = Fv可知在功率一定时，速度越小，汽车获得的牵引力越大，爬坡越容易，因此汽车爬坡时要用低速挡。 3.对功率的理解 对功率的描述 正误分析 物体做功越快，功率越大 √ 物体做功越多，功率越大 × 单位时间内物体做功越多，功率越大 √ 物体做功时间越短，功率越大 × 做一样的功，所用时间越短，功率越大 √ 物体功率越大，效率越大 × 三．动能和势能 1.能量 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。功是能量转化的量度，功是一个过程量，而能量是物体本身具有的，是一个状态量。做功的过程，一定伴随着能量的转化，物体做功越多，说明某种形式的能转化为其他形式的能就越多。 一个正在做功的物体一定具有能量，一个具有能量的物体不一定正在做功。“能够对外做功”是指这个物体具有做功的本领，但它不一定做了功或者正在做功。 2.动能 定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。 影响因素：物体的质量和速度。质量相同的物体，速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大. 单位：焦耳（符号：J）。 动能是物体“由于运动具有的能量”，不能理解为“运动的物体具有的能量”。因为运动的物体不只具有动能，它还可能具有其他形式的能量，如重力势能、弹性势能、内能等。 3.势能 弹性势能和重力势能统称为势能。 （1）重力势能 ①定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能量。 ②影响因素：物体的质量越大，高度越高，它具有的重力势能就大。一般而言，规定物体在“水平地面”上的重力势能为零。 ③单位：焦耳（符号：J）。 （2）弹性势能 ①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 ②影响因素：在弹性限度内，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。 ③单位：焦耳（符号：J）。 四．机械能及其转化 1.定义 动能和势能之和称为机械能。动能是物体运动时具有的能量，势能包含重力势能和弹性势能。 2.机械能守恒 大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 机械能守恒的条件：只有重力和内弹力做功时，机械能守恒。 机械能不守恒的情况：一般情况下，受到阻力作用的物体机械能不守恒，阻力包含摩擦阻力和空气阻力等。如果运动的物体受到摩擦或空气阻力，机械能就会转化为其他形式的能，从而使机械能逐渐减小，不再守恒，如落地的篮球越跳越低，最终静止在地面上，机械能逐渐减小。 实验1：比较做功快慢的实验 人上楼时克服自身重力做功，因此公式中的 F= G= mg，故应先测出人的质量 m;公式中的s指的是在重力方向上通过的距离，而非倾斜楼梯的总长度，可先测量一级台阶的高度h，再数出上楼时的总台阶数 n，则通过的距离s= nh。 实验步骤 （1）测量人的质量m; （2）测量一级台阶的高度h，数出所有台阶的级数 n; （3）测量人爬完所有台阶所用的时间t，并将数据填入表格; （4）根据公式算出人爬楼时的功率，并将计算结果填入表格。 模型拓展 爬楼梯的功率测量方法可以应用到跳绳、引体向上、俯卧撑等过程的功率测量。爬楼梯的功率测量属于小范围重复运动功率测量的一个模型，其表达式，对于跳绳、引体向上.和俯卧撑来说，应该为，这里的就是通过n次跳绳、引体向上或俯卧撑的总时间计算出运动一次的时间。 实验2：探究物体的动能跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验探究的是钢球的碰撞前的动能与其质量和速度的关系。实验中通过观察木块被推动的距离来判断物体动能的大小，这种物理方法是转换法。 （2）探究动能与质量的关系时，让质量不同的两个钢球从斜面上的相同高度由静止滚下，目的是使钢球撞击木块时的速度相同。 （3）通过比较乙、丙两次实验可得出结论：在速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 （4）探究动能与速度的关系时，让质量相同的两个钢球从斜面上的不同高度由静止滚下，由甲、乙两次实验可得出结论： 在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。这种物理方法是控制变量法。 （5）如果水平面绝对光滑，则不能得出结论，原因：如果水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，物体碰撞后将做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离比较小球的动能。 （6）做此实验时，木块经常被推出桌面，改进方法：降低小球的释放高度。 （7）此实验装置适用（选填“适用”或“不适用”）于探究重力势能与哪些因素有关。 （8）在探究动能与速度的关系时，小球推动木块移动的距离差异较小，为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是：增大小球下滑的高度. （9）实验时，小组同学发现将小球在斜面释放后，有时会偏离预想的轨迹滚到斜面的侧边，不会推动木块或推动效果不理想.为使实验顺利进行，下列改进措施有效的是D(选填字母). A.增大小球质量 B.减小木块质量 C.增大小球释放高度 D.在斜面、水平面上固定凹形滑槽 （10）图乙、丙中木块在水平面上移动时受到的滑动摩擦力f乙 = f丙，克服摩擦力做的功W乙＜W丙.(均选填“>""<"或“=”) 实验3：探究物体的重力势能跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过小球陷入沙子的深度来反映的。这种物理方法是转换法。 （2）比较A、B两球，可得出结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大。 （3）比较A、C两球，可得出结论：当物体质量相同时，物体下落的高度越大，物体的重力势能越大。这种物理方法是控制变量法。 （4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 第十二章 简单机械 一．杠杆 1.定义 如图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。  杠杆的形状多样，可以是直的（比如开瓶扳手等），也可以是弯的（比如压水井把手等）;杠杆可以是单一的，也可以是几个杠杆组合起来的（比如筷子、剪刀等是双杠杆的组合）。 2.五要素： 杆杠的五要素 ①支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。 ②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离．用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．用字母l2表示。 注意事项 ①杠杆的支点一定在杠杆上，可以在杠杆上的任意位置。 ②动力和阻力使杠杆转动的方向相反，但动力和阻力的方向不一定相反。当动力和阻力在支点两边时，二者方向大致相同;当动力和阻力在支点的一边时，二者方向大致相反。 ③动力和阻力都是杠杆受到的力，它们的作用点都在杠杆上。 ④力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，也不是支点到表示力的箭头的距离。 ⑤力臂不一定在杠杆上。力的作用线恰好通过支点时力臂为零，此时这个力不能使杠杆转动。 3.杠杆的平衡条件 杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。 杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 公式的表达式为：F1l1=F2l2。 4.杠杆的分类及应用： 种类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 示意图 力臂的关系 l1＞l2 l1＜l2 l1=l2 力的关系 F1＜F2 F1＞F2 F1=F2 特点 省力费距离 费力省距离 既不省力也不费距离 应用 撬棒、羊角锤、钢丝钳、手推车、园艺剪刀等 起重臂、船奖、钓鱼竿等 天平、跷跷板、定滑轮等 注意 ①既省力又省距离的杠杆是不存在（选填“存在”“不存在”）的。 二．滑轮 1.分类及特点 图示 特点 拉力F与物重G的关系(忽略绳重及摩擦) 拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系 定滑轮 可以改变力的方向,不能省力和省距离，施力方向不影响力的大小 F=G s=h 动滑轮 可以省力，但不能改变力的方向,而且费距离，施力方向影响拉力的大小 F = s=2h 滑轮组 可以省力(力的方向是否改变与绕绳方式有关) F= = ,n为承担物重的绳子段数 s=nh 三．机械效率 1.有用功和额外功 有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。 额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。 总功：有用功与额外功的和叫总功。 2.机械效率的定义 定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率，通常用百分数表示。由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总小于1。 计算公式：用W总表示总功，用W有用表示有用功，用η表示机械效率，则：。 3.提高机械效率的主要办法 ①在有用功一定时，尽量减少额外功，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施； ②在额外功一定时，增大有用功，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。 四．简单机械 1.竖直滑轮组和水平滑轮组 物理量 竖直方向滑轮组 水平方向滑轮组 图形 绳子拉力F/N F=n（G物+G动）（不计f绳） nF = FA = f地（不计f绳，此时η=100%） nF＞FA = f地（计f绳，此时η＜100%） 绳子自由端的距离s/m s绳=nh s绳=ns地 绳子自由端的速度v绳 v绳=nv物 v绳=nv物 有用功W有 W有=G物h W有 = FAs地 = f地s地 额外功W额 W额 = G动h（不计f绳） W额 = W总 - W有 = Fs绳 - G物h（通用） W额 =W总-W有 = Fs绳 - FAs地 = Fs绳 - f地s地 总功W总 W总=G物h + G动h（不计f绳） W总 = Fs绳（通用） W总 = Fs绳 机械效率η （不计f绳） （通用） 注析 n-动滑轮上绳子的根数 h-物体上升的高度 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳—绳子与滑轮间的摩擦力 n-动滑轮上绳子的根数 s地-物体相对地面运动的距离 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳-绳子与滑轮间的摩擦力 -物体受到地面的摩擦力 FA-拉物体的绳子上的拉力 2.轮轴： 图 定义 轮轴由有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴，例如汽车方向盘、门把手、辘铲等。 实质 轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。 特点 因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省力，但是费距离。 公式 F1R=F2r，即轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是作用在轴上的力的几分之一。 3.斜面 示意图 定义 斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。 生活中斜面 盘山公路、螺丝钉上的螺纹等 公式 ①有用功：W有用=Gh；W有用=W总-W额外 ②额外功：W额外= fs；W额外= W总- W有用 ③总功：W总= Fs；W总= W有用 + W额外= Gh + fs ④机械效率： 注意事项 ①不计阻力时，根据功的原理由W总= W有用，得Fs=Gh。 ②斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。 ③斜面的倾角越大，阻力越小，额外功越小，机械效率越大。 实验1：实验探究杠杆的平衡条件 考点剖析 （1）将杠杆的中点支撑在铁架台上，开始时杠杆倾斜静止，此时处于平衡（选填“平衡”“非平衡”）状态，向右调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 （2）调节杠杆在水平平衡的原因：便于测量力臂。 （3）通过一组实验数据得出杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，公式表示：F1l1=F2l2 。错误，原因是一次实验不具有普遍性。改进：改变动力臂和阻力臂的大小多次进行实验。 （4）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，应在B点挂6个相同的钩码。 （5）如图乙所示，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆B端下沉；如果将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格，则杠杆A端下沉。 （6）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将变大。 （7）如图丁所示，已知每个钩码重1N，杠杆上每小格长度为1cm（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计示数的大小为6N。 （8）下列四个因素中，不会带来实验误差的是A(选填字母). A.铁架台自身的重力足够大 B.单个钩码的重力不完全相等 C.悬挂钩码的绳套重力偏大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大 （9）选择质量分布均匀的杠杆的中点作为支点，其目的是避免杠杆自重对实验结果的影响。 （10）为帮助学生理解力臂，物理老师自制了如图甲所示的“杠杆力臂演示仪”(杠杆自身重力和摩擦力不计，固定装置未画出),杠杆在水平位置平衡，松开螺母保持OA不动、G1位置不变，使OB向下折一个角度后，固定螺母，要使杠杆在图4乙位置平衡，则G2应移动到位置②(选填“①”“②”或“③”);若G2的位置不动，则图4乙中杠杆沿逆时针(选填“顺时针”或“逆时针”)转动. 实验2：实验探究滑轮组的机械效率 考点剖析 (1)除了图中所示的器材外还需要用到的测量工具是刻度尺. (2)先用弹簧测力计测量钩码的重力，弹簧测力计在使用前应在竖直(选填“水平”或“竖直”)方向进行调零. (3)按图甲所示连接方式组装好滑轮组，并分别记下A. A.钩码和绳端的位置 B.绳子的长度和弹簧测力计的位置 (4)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，接下来的操作是用刻度尺测量出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s,并将测量数据填入表格中. (5)小组同学多次实验测得的数据如下表所示： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 4 0.2 1.8 0.6 74% 4 8 0.1 3.2 0.3 83% 5 8 0.1 2.5 0.4 ①在第1次实验中，记录数据的同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为0.2m; ②根据表格数据可知，第5次实验是用丁图装置做的实验，此时该装置的机械效率为80%; ③通过分析1、2两次实验数据，可初步得出结论；使用相同滑轮组提升同一物体时，滑轮组的机械效率与绕绳方式无关(选填“有关”或“无关”); ④通过比较2、4(选填实验序号)两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越大(选填“大”或“小”); ⑤通过比较4、5两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同物体时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越小(选填“大”或“小”). ⑥根据表格中的数据分析可知：使用相同滑轮组，随着物重的增大，额外功变大(选填“变小”“变大”或“不变”),原因是滑轮与绳之间的摩擦力变大。 (7)结合生产实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中不可以提高机械效率的是A(选填字母). A.加大绳端拉力 B.减轻动滑轮重 C.机械加润滑油 D.减轻绳重 1 学科网（北京）股份有限公司 $$